微型衛星當機,原因快把人蠢哭了!

2021-02-24 蚌埠日報

還記得上周三(5月20日)晚上發射升空的阿特拉斯5型火箭嗎?它除了將美國空間的絕密無人太空梭X-37B送入太空以外,還搭載了一顆微型衛星,名為光帆-A(LightSail-A)。這顆微型衛星由美國的行星協會設計製造,旨在給未來的一系列光帆衛星進行技術驗證。

這顆衛星發射升空後一切工作正常,地面站也接收到了衛星每隔15秒就發送一次的「嗶嗶」信號。然而,好景不長。只過了兩天,這顆衛星發出的「嗶嗶」信號就停止了——而科學家在此之前就已經預料到可能會出問題,而且清楚問題出在哪裡了!

按照行星學會 Jason Davis的說法,這顆衛星現在很可能是當機了,就跟家用電腦死機突然停止響應沒什麼兩樣。而衛星當機的原因,說起來簡直能把人給蠢哭了。

這顆衛星每15秒就發送一次「嗶嗶」信號,與此同時,控制衛星上主板的軟體就會把發送的信號內容,寫到一個名叫「嗶嗶.csv」的文件裡去。隨著衛星發送的「嗶嗶」信號越來越多,這個文件也會越來越大。而當文件的大小超過32M,差不多相當於10首MP3歌曲的大小時,軟體系統就會當機。

這顯然是一個Bug,而且是一個已經被衛星主板製造方捉到的Bug。製造方在後來更新過的軟體版本裡修正了這個Bug。但可惜的是,光帆-A衛星上的軟體版本,並未包含這項更新。

當然,地面控制人員也不是吃素的,他們提前意識到了這個問題,而且迅速寫好了補丁,能夠阻止衛星上的軟體系統發生當機。當然,地面上寫好的補丁,還得通過地面站上傳到衛星上,才能發揮作用。就在控制人員等著衛星下一次過境地面站,好上傳他們的補丁的時候,光帆-A微型衛星上的軟體系統當機了。

對於一臺失去響應卡死在那裡的電腦,唯一的辦法就是讓它重啟。只要系統重啟,存檔文件歸零,地面控制人員就有足夠的時間(確切地說,是差不多2天的時間),給衛星上的系統打上那個補丁,搞定這個Bug。而重啟一臺電腦,大概有以下兩種方式:一是在軟體中輸入「重啟」的指令,就像用滑鼠點擊開始菜單裡的「重啟」鍵一樣;二則是拔掉電源再重新插電。

這顆衛星當機之後,截止到本周三,控制中心通過地面站給衛星上傳了近20次「重啟」指令。衛星完全沒有反應。這倒也在地面人員的預料之中,畢竟家裡的電腦死機的時候,軟體重啟也大都是沒什麼反應的。於是,就只剩下拔掉電源重新插電這一條路可走了。

問題在於,派誰上去拔電源呢?顯然,行星學會不可能派一位太空人上天去給這顆微型衛星插拔電源。

不過,地面人員仍然存有一線希望。太空環境遠比地球上要惡劣得多,有各種各樣的帶電粒子在衛星附近穿梭不止。如果其中某個粒子,以某種恰到好處的方式,撞擊到衛星的電路板上,那也有可能產生插拔電源一樣的效果,導致這顆衛星自發重啟。

這樣自發重啟,在這樣的微型衛星上並不罕見,有時候甚至會在大型衛星上發生。按照經驗,這類被稱為CubeSat的微型衛星,在發射升空的頭3個星期裡,就有可能遇到這樣的自發重啟。而光帆-A衛星的軌道足夠穩定,至少能夠維持6個月,或許有足夠的時間,來等待這樣一次不知道會在什麼時候發生的自發重啟。

地 面控制人員正在密切監測這顆衛星,等待它自發重啟後再次發出「嗶嗶」信號。接下來呢?當然是趕緊打上補丁再說啦!

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